DE102021000459A1 - Ventilator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilator mit einer Virenschutz-Vorrichtung, die die Krankheitserreger direkt in die Luft während Luftbewegung mit Hilfe von Laserstrahlen, vorzugsweise UV-Laserstrahlen beseitigt. Diese Vorrichtung wirkt sehr effektiv gegen alle Arten von Bakterien und Viren, wie z.B. Grippe-Viren, Corona-Viren, oder auch gegen eine Vielfalt von exotischen Krankheitserregern.Die Vorrichtung in dem Ventilator ist zusätzlich mit einem Reflektor ausgestattet, der die Wirkung der UV-Laserstrahlen deutlich verstärkt. Der Reflektor verhindert auch, dass die Strahlung zumindest Großteils nicht nach außen dringt und schützt somit die Personen, die in einem Raum sich aufhalten. Außerdem werden die wenig schädliche UV-C Lichtstrahlen oder Laserstrahlen mit 222nm Wellenlänge verwendet. Sie töten die Bakterien und Viren genauso gut wie die Breitspektrum-UV-C Strahlen, sind aber für Menschen weitgehend schonend.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilator mit einem sichtbar eingebauten Propeller (oder von außen unsichtbar untergebrachten Gebläse), der in Räumen als Luftdesinfizierer einsetzbar ist, der mit einer elektronischen Antiviren-Funktion ausgestattet ist, welche die Viren und anderen Krankheitserreger in die Luft während einer Luftströmung mit Hilfe von Laserdioden und einem speziellen Spiegel, der die Laserstrahlendichte innerhalb des Reflektors erhöht, neutralisieren kann. Der Ventilator kann ein Tischventilator oder Stand-Ventilator sein.
  • Es gibt zahlreiche Varianten von Ventilatoren, die meistens als Tischventilatoren oder Stand-Ventilatoren verkauft werden. Auch die Art des Gebläses, das drin eingebaut ist, ist recht unterschiedlich. Es gibt zylinderförmige Gebläse, Radial-Luft-Gebläse, Luftschrauben, Ventilatoren mit versteckt eingebautem Gebläse (z.B. Dyson Ventilatoren), etc. Zudem es gibt auch viele Arten von Luftreinigern, die die Luft in einem Raum nach und nach säubern. Üblich werden bei solchen Geräten, Wasserfilter-Systeme verwendet, wobei die Luft durch einen Wasserbehälter geleitet wird und dort die in die Luft befindlichen Partikel „ausgewaschen“ werden. Auch Filter-Systeme in Klimaanlagen oder Belüftungs-Anlagen, z.B. in medizinischen Einrichtungen werden eingebaut, die nicht nur Staubpartikel, sondern zumindest einen Teil der Erreger (Viren, Bakterien, Pilz-Sporen, etc.) aufhalten und deren Verbreitung verhindern.
  • Um die Viren und Bakterien zu neutralisieren, können ebenso zahlreiche verschiedene Methoden angewendet werden. Es gibt aber vorwiegend chemische, biologische und physikalische Methoden das zu erreichen. Längst ist bekannt, dass das Sonnenlicht bei direkter Strahlung, die Viren oder Bakterien schnell zu neutralisieren scheint. Die Wirkung vom Licht haben viele Wissenschaftler näher untersucht. Es ist bekannt, dass das Breitspektrum-UV-C-Licht mit einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm Bakterien und Viren besonders effektiv vernichten kann. Das UV-C Licht zerstört die molekularen Bindungen, die die Erbsubstanz zusammenhalten. Oft werden solche Lichtquellen routinemäßig dazu genutzt, OP-Ausrüstung zu dekontaminieren. Es gibt Überlegungen, das UV-Licht auch in OP-Saale einzusetzen. Allerdings ist das UV-C Licht nicht unbedenklich für die Menschen, weil es Schäden im Gewebe hervorrufen kann. Auch die Augen können dadurch krank oder komplett geschädigt werden.
  • US 2012 / 0 285 459 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die aus einem Zylinder besteht, in dem die Luft über einem Lufteinlass- und Auslass-Röhren durchströmen kann, der innen verspiegelt ist und in dem eine UV-Lampe eingebaut ist, die die Luft dort entkeimen kann. Durch den Zylinder mit der Spiegel-Innenwand, werden die UV-Strahlen etwas in dem Zylinder-Raum verstärkt, allerdings nimmt die Strahlendichte nicht allzu sehr zu.
  • CN 102 187 441 A beschreibt ebenso eine Luftdesinfizierungsvorrichtung, wobei UV-Leuchtstoffröhren dazu benutzt werden.
  • US 2007 / 0 113 842 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die die Luft soweit entkeimen kann, dass man damit eine Behandlung von Allergien und Minderung der allergischen Reaktionen des Patienten erreichen kann.
  • Die DE202010001958U1 beschreibt eine Vorrichtung zur Luftfilterung und Keimabtötung durch elektromagnetische Wellenstrahlung in Lüftungsanlagen- bzw. Kanälen, wobei parallel angeordnete Infrarotplatten zur Luftentkeimung im Lüftungskanal in Luftstromrichtung eingebaut sind.
  • WO 96/ 38 212 A2 beschreibt ein Verfahren, bei der das UV-Licht benutzt wird, um eine Luftentkeimung zu erreichen, während die Luftmasse in Bewegung sich befindet, bzw. eine Luftströmung stattfindet.
  • EP 3 378 501 B1 beschreibt eine Klimaanlage, die die Luft mit Hilfe von UV-Licht sterilisiert. Hier wird ein innen verspiegeltes Gehäuse vorgeschlagen, in das die Luft ein und ausströmt, das mit UV-Leuchtquellen ausgestattet ist.
  • CN 108 413 542 A beschreibt ebenso eine Luftdesinfizierende-Vorrichtung, welche das UV-Licht verwendet, um die Luft zu desinfizieren.
  • Die Anmeldung US6497840B1 beschreibt ein Ultraviolettes keimtötendes Verfahren und eine keimtötende Vorrichtung zur Zerstörung luftgetragener pathogener Bakterien wie Tuberkulose-Bakterien unter Verwendung von ultraviolettem Licht. Luft wird durch einen Filter und in eine Sterilisationskammer, die mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, und durch eine Auslassöffnung abgesaugt. Die Berücksichtigung der Eigenschaften des Raums, in dem das Gerät installiert ist, und die Positionierung der Installation ermöglichen eine wirksame Verhinderung der Übertragung von Krankheiten durch Auswurf und Inhalation von Mikrotröpfchen aus der Luft von Bakterien enthaltendem Auswurf.
  • Die US5833740A offenbart einen chemischen / biologischen Luftreiniger. Der Luftreiniger hat ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, die beide auf einer Längsachse ausgerichtet sind, einen Turbulenzgenerator, eine oder mehrere keimtötende UV-Quellen, die die biologische Reinigung erreichen. Die keimtötende UV-C-Quelle ist im Gehäuse parallel zur Längsachse des Gehäuses stromabwärts der Vakuum-UV-Quelle montiert. Die verwendete keimtötende UV-C-Quelle tötet in der Luft vorhandene biologische Verunreinigungen durch Bestrahlung ab und baut das von den Väkuum-UV-Quellen erzeugte Rest-Ozon in molekularen Sauerstoff ab, wodurch Luft von den biologischen Verunreinigungen und dem Rest-Ozon gereinigt wird.
  • Die US5742063A beschreibt einen Luftdesinfektionsmittelaufsatz für Luftkanäle. Die Sterilisationseinheit für Luftkanäle ist mit einem Aluminiumgehäuse und mindestens einer UV-emittierenden Sonde ausgestattet, die sich nach unten in den Kanal erstreckt. Die Oberseite des Geräts überragt die Seitenwände und erleichtert den Einbau in den Kanal. Mindestens eine UV-emittierende Sonde in Verbindung mit der Schaltung erstreckt sich nach unten in den Luftkanal. Es gibt einen Lichtsensor oder Monitor, der sich von der Oberseite des Geräts bis zu einem Punkt in der Nähe der Sonde erstreckt, um den Zustand der UV-Sonde visuell anzuzeigen, ohne dem UV-Licht ausgesetzt zu sein. Der Ein- / Aus-Schalter an der Oberseite des Geräts sorgt für Sicherheit bei der Wartung der Sterilisationseinheit.
  • Alle diese Vorrichtungen und Verfahren dienen die Luft in eine Strömungsanlage (Belüftungsanlage) keimfrei zu machen. Allerdings sind bei allen mehr oder weniger nicht ganz optimale Lösungen vorhanden. Nahezu überall werden UV-Leuchtstoffröhren für die Erzeugung von UV-Licht eingesetzt. Wenn man solche Vorrichtungen in eine kleine Anlage mit starker Luftströmung verwendet, dann ist die Entkeimung nicht optimal gewährleistet. Die Verwendung von Leuchtstoffröhren kann insgesamt beachtliche Leistungen liefern, allerdings leider nicht die notwendige Strahlungsdichte erzeugen, somit für den Einsatz in einer kompakten Anlage, in der Luft mit mehreren Metern pro Sekunde strömt, nicht ganz optimal geeignet. Bei alle beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen, funktioniert mehr oder weniger die Desinfektion mit UV-Licht. Wichtig ist allerdings dabei, dass die UV-Lampe relativ nah an zu desinfizierenden Medium sich befindet und die Strahlung recht intensiv ist. Bei schnell strömende Luft oder Flüssigkeit ist eine hohe Strahlendichte notwendig, weil nur dann zuverlässig die Krankheitserreger neutralisiert werden können. Obwohl bei fast allen Varianten, meistens ein Reflektor-Gefäß vorhanden ist, kann mit diesen Methoden keine signifikante Erhöhung der Strahlendichte erreicht werden, weil dort jedesmal die UV-Lampe sich selbst im Weg stellt. Z.B. bei der US 2012 / 0 285 459 A1 kann die Strahlendichte in dem Zylinder drin mit dieser Methode höchstens 2-5-mal erhöht werden, mehr aber nicht, weil auch hier die UV-Lampe sich selbst im Weg stellt und die zurückreflektierten UV-Strahlen Großteils auf die UV-Lampe zurückprallen ohne eine Möglichkeit einer erneuten Reflektion. Die UV-Strahlen treffen stets nahezu bei jedem oder alle paar male Reflektion-Vorgängen die Lampe selbst, die zentral dort eingebaut ist und werden dadurch absorbiert.
  • Hinzu kommt ein weiteres Problem bei dem Stand der Technik zum Vorschein: bei nahezu alle beschriebene Vorrichtungen, wird die Luft-Förderleistung durch UV-Filter-Vorrichtungen durch Umleiten der Luftmassen durch UV-Kammer mit kleinere Luft-Kanälen oder Öffnungen deutlich gestört, was den Stromverbrauch am Ventilator-Gerät erhöht.
  • Der in den Patentansprüchen 1 bis 21 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde einen Ventilator mit einer Desinfizierungs-Vorrichtung auszustatten, die in der Lage ist, aktiv die Viren und andere Krankheitserreger, wie Bakterien oder Sporen in einem Raum, die in die Luft sich befinden, während die Luft durch den Ventilator strömt, mehr oder weniger zu neutralisieren oder zu vernichten, ohne dabei die Luft-Förderleistung des Ventilators signifikant zu stören.
  • Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 21 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Vorteile der Erfindung sind:
    • - sie ist in der Lage, Krankheitserreger wie Viren oder Bakterien durch den Einsatz von Laserstrahlen zuverlässig in einem Raum zu neutralisieren oder vernichten,
    • - kompakt aufgebaut,
    • - liefert eine gute Leistung,
    • - stört kaum die Luft-Förderleistung des Ventilators,
    • - verbraucht wenig Energie,
    • - einfach zu bedienen
    • - ist wartungsarm, fast wartungsfrei,
    • - die Desinfizierungs-Vorrichtung kann in jede Klimaanlage (auch in Fahrzeuge), Belüftungs-Systeme oder Ventilatoren / Gebläse auch nachträglich eingebaut werden,
    • - kostengünstige Produktion,
    • - wirkt zuverlässig auch gegen noch unbekannte oder neue Arten von Viren oder Bakterien, daher optimal auch gegen H1N1 oder andere Erreger, wie z.B. Corona-Viren (SARS-CoV-2, COVID19, oder künftige B117, oder andere Mutationen wie COV25 / 32, etc.).
  • Der Ventilator ist optimal im Kampf gegen ausbreitende Infektionen oder gar Pandemien einsetzbar, wie z.B. gegen H1N1, CORONA / COVID-19 Viren, um die Luft in große oder kleinere Räume, während Luftströmungen nach und nach zu dekontaminieren. Optimal ist er fürs Büro mit mehrere Angestellten, insbesondere Schulen / Klassenzimmer, Vorlesesälen, Bibliotheken, Medizin-Räume, Arztpraxen, Kinosaal, etc. geeignet.
  • Eine spezielle Variante der Erfindung, die einen Luftströmungs-SensorSystem aufweist, hat zusätzlich eine weitere folgenreiche Eigenschaft: Als Nebenwirkung kann sie aus in die Luft befindlichen Aerosolen mit aktiven Viren, inaktivierte Viren produzieren, die dann, wenn sie mit dem Luft eingeatmet werden, möglicherweise eine Immunitäts-Antwort bei den gesunden Menschen hervorrufen kann! Durch eine präzise Steuerung der Laserstrahlen-Intensität innerhalb des Ring-Reflektors, abhängig von der Luftströmungsgeschwindigkeit werden die Viren nicht vollständig zerstört, sondern lediglich inaktiviert. Dies kommt z.B. durch die Beschädigung der Viren-Spikes oder der Hülle oder durch RNA / DNA - Beschädigung in dem genetischen Informations-Elemente der Viren, zustande. Somit wird in einem Raum, wo kontaminierte Luft sich befindet, in kürzeste Zeit eine Art Impfstoff-Haltige Luft erzeugt! Dies ist zwar mit einer echten Impfung nicht ganz vergleichbar, aber dennoch das kann auch zu einer Immunisierung der Menschen führen. Den Effekt gibt möglicherweise in speziellen / idealen Umständen schon in der Natur (bedingt durch Sonnenstrahlen).
  • Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden anhand der 1 bis 15 erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Ventilator mit dem eingebauten Virenschutz-System,
    • 2 die Darstellung des speziellen Reflektors und dessen Aufbau,
    • 3 den Reflektor, der in einem Ventilator oder Gebläse eingebaut ist,
    • 4 eine Ausführung mit Laserstrahlen-Impuls-Betrieb,
    • 5 die kleinen Wölbungen am Spiegel-Reflektor,
    • 6 die Dreieck-Strahlenreflektion,
    • 7 eine Variante mit einem Wasserfilter,
    • 8 eine Variante mit eine Strömungs-Messfunktion und automatische Steuerung,
    • 9 eine Kombivariante, wobei gleichzeitig die IR- und UV-C-Laserdioden eingebaut sind,
    • 10 Magnet-Befestigungselemente,
    • 11 den Einbau in eine Klimaanlage,
    • 12 eine Variante des Reflektors mit Total-Reflexions-Effekt,
    • 13 eine Variante, die in einem Fahrzeug eingebaut ist,
    • 14 eine Variante, die auch gegen Pollen einsetzbar ist.
    • 15 eine weitere Variante mit Düsen-Ventilator-Technologie, wie z.B. diese von der Firma Dyson verwendet.
  • Es ist bekannt, dass intensives UV-Licht, vor allem im UV-C-Bereich sehr wohl in der Lage ist, Viren und Bakterien zu vernichten oder zumindest diese Großteil unschädlich zu machen. Mit UV-Licht Luft oder Flüssigkeit zu dekontaminieren ist allgemein bekannt, allerdings wenn die Luft- oder Flüssigkeits-Massen relativ schnell in Bewegung sind, und der Strahlungsbereich klein ist, ist eine Dekontamination mit UV-Licht aus herkömmlichen UV-Lampen nicht mehr effizient. Für diese Zwecke sind die Laserstrahlen, insbesondere UV-Laserstrahlen, deutlich wirksamer, als herkömmliche UV-Lichtquellen, wie UV-Leuchtstoffröhren, Quecksilber-Lampen oder UV-Leuchtdioden. Die Eigenschaften der Laserstrahlen, deren Kohärenz und Strahlendichte machen diese extrem wirksam gegen Viren und andere Krankheitserreger aller Art. Je nachdem, wie hoch die Lichtintensität ist und wie lange die Krankheitserreger unter der Laserstrahlen-Einwirkung stehen, kann die Anzahl der Erreger, die sich in die Luft oder dort vorhandenen Aerosolen befinden, mehr oder weniger gesenkt werden.
  • Für die Luftreinigung in einem Raum wird ein Ventilator 1 verwendet, der z.B. ein Tisch- oder Stand-Ventilator ist, der mit einer Laserstrahlenquelle ausgestattet ist. Hier werden keine der herkömmlichen Leuchtquellen, wie z.B. UV-Leuchtstoffröhren, UV-Quecksilber-Lampen oder UV-LED-s, sondern Laserdioden für die Desinfizierung der Luft eingesetzt. Dafür sind sowohl die IR-Laserdioden, als auch andere Laserdioden-Arten geeignet (z.B. Blau, Grün, Gelb, Violett). Insbesondere die UV-Laserdioden 2 sind sehr energiereich. Hinzu kommt, dass statt eines herkömmlichen Reflektors ein spezieller Reflektor 3 in Form eines optischen Resonators eingesetzt wird. Die Laserstrahlenquelle, bzw. die UV-Laserdiode gibt ihre UV-Laserstrahlen 4 in den Reflektor quer zu Luftströmungsrichtung 5 ab, die eine Art Firewall / Vorhang 6 dort generieren, die die Öffnung vollständig schließt. In dem Reflektor werden die Laserstrahlen durch zahlreiche Reflektionen vervielfacht (bis zu mehrere hunderte Male) und eine Laserstrahlen-Wand / Firewall mit sehr hoher Strahlendichte bilden, die für Viren 7 oder anderen Krankheitserreger neutralisierende Auswirkungen hat. Die Erfindung kann mit relativ wenig UV-Laserleistung, bei einer kompakten Bauweise eine sehr hohe Effizienz erreichen. Gleichzeitig wird die Gefahr für Menschen so gering wie möglich gehalten. Weil die Laserstrahlen bzw. deren Projektion eine klare, präzise StrahlenGeometrie haben, ist eine Abschirmung relativ einfach machbar. Die Laserdioden projizieren in die Klar-Spiegelwand des ringförmigen Reflektors eine Linie, die quer zu Luftströmungsachse angeordnet ist. Diese Laserstrahlen-Linie wird innerhalb des Ring-Spiegels hin und her mehrfach reflektiert, wobei eine Art Laserstrahlen-Firewall innerhalb des Reflektors generiert wird. Der Reflektor mit seiner ringförmigen Klarspiegelwand ermöglicht eine sehr starke Erhöhung der Strahlendichte, mit der die Viren bei einer Luftströmung bestrahlt werden. Die Laserstrahlen-Quelle bzw. die Laserdiode 8 befindet sich außerhalb des Reflektors und somit steht sie den Laserstrahlen nicht im Weg, während diese in dem Reflektor dutzende oder gar hunderte Male hin und her reflektiert werden. Das Fenster 9, durch das die Laserstrahlen in dem Reflektor eindringen, ist zwar ein Störfaktor, allerdings ist es sehr klein (paar mm2) und kann dabei komplett vernachlässigt werden. Somit steht den Laserstrahlen so gut wie nichts im Weg (außer Viren und Staub in der Luft) und daher steigt deren Strahlendichte kontinuierlich mit jeder Reflektion, bis irgendwann die Absorption und Streuungseffekt die Oberhand gewinnen. Mit einem solchen speziellen Reflektor in Form eines optischen Resonators kann die Laserstrahlenintensität in dem Reflektor einige hunderte bis tausende Male erhöht werden. Damit kann man mit relativ schwachen Laserdioden, die ca. 1,2 bis 3,6W-Laserleistung emittieren, eine beachtliche Laserleistung in dem Reflektor- / Resonator-Raum generieren, die vergleichbar mit einer Laserleistung einer 120-1000W-Laserquelle wäre. Eine 100-Fache Reflektion wäre mit herkömmlichen Spiegeln leicht machbar. Dort wäre jeder Laserstrahl ca. 100-mal von den Klar-Spiegel-Wänden hin und her reflektiert, bis sie entweder den Reflektor seitlich verlässt oder absorbiert wird. Man muss bedenken, dass ein Laserstrahl auf einer Strecke von z.B. 30m in 30cm Längen „zerstückelt“ wird und diese in dem Reflektor zusammengefügt werden. Diese 30cm Laserstrahl-Einheiten werden 100mal in dem Reflektor „erscheinen“, was eine beachtliche Leistung bedeutet, die im Idealfall von 100 Laserdioden gleicher Art und Leistung zu erzeugen wäre, wenn kein Reflektor vorhanden wäre. Weil der Absorption-Effekt nicht zu vernachlässigen ist, wäre die dabei erreichte Laserleistung bei 100 Reflektionen innerhalb des Reflektors vergleichbar mit 50 bis 70 Laserdioden, je nach Qualität des dabei verwendeten Spiegels.
  • Die Vorrichtung ist praktisch ein Ventilator 1 (Tischventilator oder Standventilator), der im Raum oder auf einem Tisch aufgestellt, die Luft nach und nach von Viren befreit, bzw. die Krankheitserreger neutralisiert. Wie üblich bei jedem Ventilator, auch hier wird die Luft von einer Seite eingesaugt und auf der anderen Seite abgeblasen. Wie schnell die Luft in einem Raum durch den Ventilator strömen wird, hängt von der Ventilator-Leistung und von der Größe des Raums ab.
  • Das UV-Licht, das mit einer Wellenlänge von 100 bis 300nm emittiert wird (UV-C oder Fernes UV-C-Licht), kann am effektivsten die Viren und Bakterien bekämpfen. Während das UV-Licht, das mit herkömmlichen Leuchtmitteln erzeugt wird, diffuse ist und deren Strahlenprojektions-Geometrie nur mit viel Aufwand kontrollierbar ist, sind die UV-Laserstrahlen viel besser einsetzbar und dabei kann der Bestrahlungsbereich optimal definiert werden. Die UV-Strahlung kann Schäden an Menschen hervorrufen. Um die Gefahr oder mögliche Schäden an Menschen so gering wie möglich zu halten, wird vorgeschlagen die UV-Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von 222nm zu verwenden. Forscher haben herausgefunden, dass das UV-C Licht mit einer Wellenlänge von ca. 222nm, wenig oder kaum Schäden an das menschliche Gewebe verursacht, anderseits bekämpft es effektiv und genauso gut wie das Breitspektrum-UV-C Licht die Viren und Bakterien, In einer aktuellen Studie testeten die Forscher den Effekt dieses UV-C Licht auf Influenza Viren. Es zeigte sich, dass dieses Licht, die H1N1-Influenzaviren (hochansteckend und hochviral), die sich in der Luft einer Versuchskammer befanden, ebenso effektiv ausschaltete wie normales Breitspektrum-UV-C-Licht. Um UV-C Licht zu erzeugen, wurden früher Quecksilber-Lampen benutzt. Seit einigen Jahren kann man UV-C Licht ganz einfach mit Hilfe von Laserdioden erzeugen. Ebenso verschiedene Laserstrahler z.B. auf Metalldampf-Hohlkathoden basierenden UV-Laser (z.B. HeAg-Laser bei 224.3 nm und NeCu-Laser 248nm) können diese Strahlung erzeugen. Mit etwas kleinere Leistung sind Laserdioden in der Lage die notwendige UV-Laserstrahlung zu erzeugen. Um UV-Licht mit einer bestimmten Wellenlänge in monochromatischen Form zu erzeugen, wie z.B. das UV-Licht mit 222nm Wellenlänge, sind bei niedrige bis Mittel-Leistung die UV-Laserdioden die beste Wahl. Dieses UV-Licht kann z.B. eine dafür hergestellte Laserdiode problemlos emittieren. Sie wirkt optimal gegen Viren und Bakterien, verursacht allerdings kaum oder nur geringfügig Gewebeschäden an Menschen.
  • Obwohl UV-Laserstrahlen für die Erfindung verwendet werden, ist eine Gefahr für Menschen durch die UV-Laserstrahlen hier so gut wie gar nicht gegeben, weil die Laserstrahlen vorwiegend in dem Reflektor „gefangen“ gehalten werden und nur drin hin und her reflektiert werden. Der Reflektor, der ähnlich wie ein optischer Resonator gebaut ist, hat die Form eines Ringes 10 bzw. eines kurzen Hohlzylinders, dessen Wand wie ein paar cm breites Band wirkt, das am beiden Enden verbunden ist, wobei es einen Kreis bildet, und einen ähnlichen Durchmesser hat, wie das runde Ventilator-Gitter 11 selbst oder wie der Durchmesser des Lüfters / Ventilator-Propellers (Laufrads) 12. Der Ring bzw. der kurze Hohlzylinder kann aus Metall oder auch aus einem anderen Material (z.B. Kunststoff, Keramik, Glas, oder sonstwas) bestehen. Er ist mit einer Innen-Wand 13, die komplett und klar verspiegelt ist, ausgestattet. Die Aufgabe des Reflektors 3 (ähnlich gebaut wie ein optischer Resonator) ist es, die Laserstrahlen, die dort radial durch einen sehr kleinen Lichtfenster 9 aus einer Laserstrahlenquelle 8 eindringen, so oft wie möglich im Reflektor-Raum zwischen den Innen-Wandflächen hin und her zu reflektieren. Es ist sehr wichtig, dass die ringförmige Reflektor-Spiegelwand 13 kein diffuser sondern ein Klarspiegel ist, der die UV-Laserstrahlen sehr gut hin und her von den Wänden so präzise reflektiert, dass die Laserstrahlen den Resonator nicht oder nur sehr geringfügig verlassen können. Die runde Form bzw. Hohlzylinderform des Reflektors hat den Vorteil, weil die Reflektionen eine relativ homogene Strahlenwand bilden. Weil die Innenwand mit Klarspiegel versehen ist, sind der Lichtstreuungseffekt und auch der Laserstrahlen-Verlust sehr gering. Kommen die Laserstrahlen durch zahlreiche Reflektionen doch an den Rändern 14, werden sie durch eine leichte Rand-Spiegel-Wölbung 15 nach Innen wieder zurück in dem Reflektor gelenkt. Die eventuelle Lichtstreuung der Laserstrahlen verhindern die zwei Absorber-Ringe 16, die diese Strahlung absorbieren und in Wärme umwandeln. Diese technischen Raffinessen ermöglichen es, das trotz der offenen Bauweise, keine UV-Laserstrahlen außerhalb des Reflektors heraus kommen. Weil die UV-Laserstrahlen mehrfach (dutzende bis hunderte Male, oder bei sehr genauen Aufbau und hochwertigem Material der Spiegelflächen, auch tausende Male) hin und her in dem Reflektor reflektiert werden, ist die Laserstrahlen-Wand drin sehr intensiv und weist eine sehr hohe Strahlendichte auf. Diese Laserstrahlen-Wand 6 schließt komplett die Reflektor-Öffnung 17, durch den die Luft strömt. Die Laserstrahlen-Wand ist recht dünn (deren Stärke beträgt lediglich ein paar cm), ist rund wie die Reflektor-Öffnung (bei einem Ventilator mit 30cm Durchmesser, ist diese Laserstrahlenwand ebenso ca. 30cm in Durchmesser), weist allerdings eine sehr hohe Strahlendichte auf. Obwohl dort durch die Luftströmung die Viren innerhalb sehr kurzer Zeit diese Laserstrahlenwand (Firewall) durchqueren, werden sie durch die Laserstrahlen so intensiv bestrahlt, dass sie ausreichend neutralisiert werden. Die Viren (bzw. die Aerosole, in denen die Viren stecken) reisen mit der Luftströmung durch den Ventilator. Die Strömungsgeschwindigkeit bei einen herkömmlichen 30cm-Tischventilator beträgt ca. 3,5-5m/s (maximale Stufe). Bei einer 3,5m Luftströmungsgeschwindigkeit, durchqueren die Viren die Laserstrahlen-Firewall, die nur 2cm dick ist, innerhalb von 0,0057 Sekunden. Die Laserstrahlenquelle erzeugt keinen Punktstrahl, sondern eine Laser-Linie 18, die auf der Spiegelwand projiziert wird. Bei dem Einsatz einer 2,5W Laserdiode wird eine Laserstrahlen-Linien-Projektion in dem Reflektor erzeugt, die erstmals eine Spiegelfläche von 2 x 30 cm (60cm2) bestrahlt. Die gesamte Spiegelfläche des Reflektors beträgt ca. 188cm2. Dort finden pro Laserstrahl 200 bis 1200 fache (oder mehr) Laserstrahlenreflektion statt. Die 2,5W Laserdioden-Leistung wird mindestens mit der Hälfte dieser Werte multipliziert. Das bedeutet eine Laserleistung vergleichbar mit einer 250 bis 3000W-Laserdiode. Wegen der Absorptions-Vorgänge durch den Spiegel und Lichtstreueffekt, wäre ein Mittelwert von ca. 1750W-Laserleistung in dem Reflektor effektiv drin. Diese 1750W Laserleistung werden auf lediglich 188cm2 abgegeben, was auf 9,30W / cm2 aufkommt. Das wären ca. 93mW Laserleistung pro mm2, was extrem viel ist. Wenn man auf 1 mm2 93mW Laserleistung abgibt, reicht das aus, um innerhalb einigen Millisekunden ein Blattpapier zu erhitzen und an der Stelle zum Brennen zu bringen.
  • Die Laserstrahlen haben eine weitere positive Eigenschaft in Bekämpfung gegen Viren in der Luft: weil die Laserdioden eine kohärente Strahlung emittieren, eine hohe Strahlendichte erreichen und deren StrahlenGeometrie präzise gestaltet werden kann, wirken sie auch einige Meter entfernt von der Laserstrahlenquelle sehr effektiv gegen Viren, was mit herkömmlichen UV-Lichtquellen nur in sehr kurzen Distanz (ca. 3 - 15cm) machbar ist.
  • Die UV-Laserstrahlen mit ausreichender Intensität neutralisieren oder zerstören die Viren komplett. Diese Vorrichtung nutzt genau diesen Effekt, um die Krankheitserreger aktiv zu bekämpfen. Die feinen Mikrotröpfchen / Aerosole sowie Bakterien oder Viren, die in die Luft, bzw. in den Aerosol-Tröpfen sich befinden, werden dabei durch UV-Laserstrahlung am Vorbeiströmen desinfiziert. Der Ventilator kann zwar einen Luftfilter 19 beinhalten, das ist aber nicht unbedingt erforderlich.
  • Ein Ausführungsbeispiel wird auf der 1 dargestellt. Der Ventilator 1, der hier dargestellt wird, weist ein durchströmendes Lüfter / Propeller / Gebläse 20 auf, wie herkömmlichen Ventilatoren auch. Der optische Reflektor 3 wird vor oder hinter dem Lüfter 20 eingebaut. Der Reflektor ist in Form eines Ringes oder sehr kurzen Hohl-Zylinders gestaltet ist. Der Ring hat einen ähnlichen Durchmesser, wie der Lüfter des Ventilators und durch seine Öffnung wird die Luft ungehindert direkt aus dem Ventilator durchströmen. Der Ring ist mit einer Klarspiegel-Innenwand ausgestattet und weist Eigenschaften eines optischen Resonators auf. Die Spiegelwand weist eine leichte Wölbung an den Rändern, die die Laserstrahlen, die dort gelangen bzw. den Rändern nähern, wieder mittig zurückreflektiert werden. In diese Wand, allerdings außerhalb des Reflektors, ist eine (oder mehrere) UV-Laserdiode mit 3W-Laserleistung eingebaut, die auf radialer Ebene in dem Reflektor drin strahlt und eine Laserstrahlen-Linie dort projiziert, die quer zu Luftströmungs-Achse liegt. Diese Laserstrahlen treffen die Wand gegenüber und werden mit jede Reflektion, durch die Rand-Krümmung 15 der Spiegelwand bedingt, immer breiter bzw. die Laserlinie wird dabei immer länger, nach jede Reflektion zurück auf die gegenüber liegende Spiegel-Wandfläche 13 ankommen. Die Laserstrahlenlinie 18 wird zwar mit jede Reflektion länger, aber nicht oder nur sehr geringfügig breiter. Weil die Laserstrahlen-Quelle (hier die UV-Laserdiode) 8 nicht drin in dem Reflektor sondern außerhalb sich befindet, steht sie zu keinem Zeitpunkt der reflektierten UV-Laserstrahlen im weg. Das Prinzip ist ähnlich wie bei einem optischen Resonator in einem Laserstrahl-Gerät, wo die Laserstrahlen möglichst oft zwischen zwei Spiegelflächen hin und her reflektiert werden, nur hier ist der Resonator nicht mit planparallel angeordnete Spiegeln gebaut, sondern er ist ringförmig gestaltet. Außerdem es findet keine Strahlen-Entkopplung statt, was zu einer signifikanten Erhöhung der Strahlendichte innerhalb des Reflektors beiträgt. Statt herkömmliche UV-Lampen oder UV-LED-s werden hier explizit UV-Laserdioden verwendet, weil nur diese eine effektive Firewall mit der gewünschten Geometrie und Strahlendichte aufbauen können. Die UV-Laserdiode strahlt ihre Strahlen in dem Reflektor auf radialer Ebene bzw. radial ab und diese werden danach mehrere dutzende, hunderte oder gar tausende Male hin und her reflektiert. Weil die Laserstrahlen hier nicht entkoppelt werden, sondern das Ziel ist dass sie in dem Reflektor drin bleiben, wird eine sehr hohe Strahlendichte erreicht, die gegen Viren sehr effektiv einsetzbar ist. Die projizierte Laserlinie wird somit mit jeder Reflektion länger, aber ihre Breite ändert sich kaum oder nur geringfügig. Somit bleibt sie in dem Reflektor gefangen. Weil die Laserstrahlen eine präzise Projektions-Geometrie aufweisen, bleiben die Laserstrahlen innerhalb des Reflektors / Ringes etwas länger drin und werden dutzende, hunderte oder gar tausende Male hin und her reflektiert, bis sie teilweise absorbiert werden und teils den Ring zu verlassen „versuchen“. Auf diese Weise wird die Laserstrahlen-Intensität in dem Ring-Bereich extrem stark erhöht. An den Rändern des Reflektor-Ringes sind ringförmige Blenden 21 eingebaut, die die Laserstrahlen so abschirmen, dass sie nicht mehr außerhalb des Reflektors kommen. Durch die Laserstrahlen wird in dem Reflektor drin ein Laserstrahlen-Wand / Laserstrahlen-Firewall 6 generiert, durch den die Krankheitserreger mit der Luftströmung passieren müssen. Weil diese Firewall die Ring- / Reflektor-Öffnung 17 komplett schließt, aber dennoch eine recht dünne Laserstrahlen-Wand ist (lediglich ein paar cm stark), bleiben die Viren dort nur sehr kurz. Abhängig von der Luftströmungsgeschwindigkeit, die der Lüfter / Propeller 20 im Ventilator erzeugt, können die Viren länger oder kürzer in dem Reflektor bleiben. Bei einer 5m/s Strömungsgeschwindigkeit durchqueren die Viren eine 2cm „dicke“ Firewall innerhalb von 4 ms. Allerdings durch die sehr intensive Leistung und der hohen Laserstrahlen-Dichte im Reflektor werden sie durchgehend zerstört oder zumindest inaktiviert, was sie harmlos macht. Bei einer Ventilator-Luftströmung mit 3m/s, was eine übliche Ventilator-Leistung darstellt, wobei der Schallpegel auch relativ niedrig gehalten werden sollte, verbringen die Viren in die 2cm starken Firewall lediglich 6,7ms dort. Somit ist eine Laserdiode erforderlich, die eine solche Leistung erbringt, die ausreichend ist, während 6,7 ms Viren zu vernichten oder zumindest diese zu inaktivieren. Um das zu erreichen, müsste die Laserdiode bei einer einmaligen Bestrahlung über 100W Laser-Leistung erbringen. Das wäre teuer und daher für diese Zwecke unrentabel. Hier schafft der Ringreflektor Abhilfe. Weil innerhalb des Reflektors dutzende bis hunderte Laserstrahlen-Reflektionen auf einer Ebene, die quer zu Luftströmungsachse liegt, stattfinden, wird die Laserleistung mit jede Reflektion multipliziert. Somit reicht bei einem Reflektor mit 30cm Durchmesser eine UV-Laserdioden-Leistung von ca. 2,5-5W aus, um einen effektiven Firewall zu erzeugen. Natürlich es können auch 3 - 5 Laserdioden mit je 1W-Laserleistung oder 10 Stück mit je 0,5W Leistung eingebaut werden. Diese müssten rund um den Reflektor-Umfang gleichmäßig verteilt werden.
  • In unserem zweites praktisches Beispiel, wird in einem Reflektor mit einem Innendurchmesser von 20cm eine UV-Laserstrahl-Linie mit einer Länge von 20cm und 0,5cm Breite von einer Laserdiode mit einer Leistung von 4,8W Laserleistung auf die Hohlzylinder-Spiegelwand projiziert. Die Gesamte Spiegelfläche in dem ringförmigen Reflektor mit 20cm Durchmesser und eine Ringbreite von 2cm, beträgt ca. 126cm2. Das bedeutet eine Laserleistung von 38mW / cm2, was für die Viren zwar viel ist, aber dennoch zu wenig, um diese innerhalb von 6,7ms abzutöten. Weil der ringförmige Reflektor die Laserstrahlen ca. 240 mal hin und her auf der gleichen Ebene bleibend, reflektiert, steigt die Laserleistung bzw. die Strahlendichte innerhalb des Reflektors enorm und kann effektiv eine 180-Fache Erhöhung der Strahlendichte erreichen (Lichtstreuungseffekt und Absorption mitberechnet). Somit kommt es auf fast 6,80W-Laserleistung pro cm2. Bei einer Virusgröße von ca. 80nm (z.B. COVID-19 Viren), erzeugt er auf drauf parallelstrahlenden Laserstrahlen einen „Schatten“ mit einer Fläche von ca. 5026nm2. Somit auf 1mm2 würden ca. 200.000.000 Viren dicht bei einander, ein- lagig reinpassen. Jeder Virus wäre mit einer Laserleistung von ca. 0,00000000034W (0,00000034mW) zu bestrahlen, was für ein Virus enorm viel ist. Bei einem besseren Reflektor mit 480mal Reflektion-Rate (400-Fach effektive Strahlen-Verstärkung) und 3,6W-Laserdiode beträgt die Laserleistung, die auf einen einzelnen Virus drauf für ca. 6ms trifft, ca. 0,00000056 mW, was den Effekt enorm steigert. Eine UV-Laserdiode mit 3,6W-UV-Laserleistung und mit Hilfe des Reflektors zerstört oder inaktiviert den Virus innerhalb von 0,2 - 0,5ms, was deutlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten durch den Ventilator erlaubt.
  • Die Variante, die auf der 2 dargestellt ist, verwendet statt UV-Laserdioden, die für Menschen harmlosen IR-Laserdioden 22, die ebenso gegen Viren eingesetzt werden können. Allerdings ist die notwendige Laserleistung dort deutlich höher, als bei der Verwendung von UV-Laserdioden. Die IR-Laserdioden-Leistung müsste hier ca. 3 - 5 mal höher sein, um einen ähnlichen Effekt erzielen zu können, nämlich eine Neutralisierung der Viren. Statt 2,4W müsste hier eine 800nm IR-Laserdiode mit ca. 5 - 12W-Laserleistung verwendet werden oder dementsprechend die Laserdioden-Anzahl erhöht werden (z.B. drei Stück, mit je 3W-IR-Laserleistung). Auch die IR-Laserstrahlen werden durch die Spiegelflächen des Reflektors hin und her reflektiert und dabei wir die Laserstrahlen-Dichte innerhalb des Reflektors stark zunehmen, wobei eine sehr dünne Firewall entsteht, die die Ringreflektor-Öffnung komplett schließt. Die Virenneutralisierung funktioniert bei 800nm IR-Laserdioden etwas anders, als das die UV-Laserdioden mit 222nm Wellenlänge (oder z.B. 100 - 300nm) es tun. Statt die genetischen Stränge zu beschädigen oder destabilisieren, wird hier zumindest kurzzeitig eine Inaktivierung in erste Linie durch den thermischen Effekt erreicht. Die Aerosole mit H1N1 - Viren-Arten oder die Corona-Viren werden durch die Strahlung in dem Reflektor, während sie sich dort aufhalten, blitzartig erhitzt und deren Oberfläche oder Hülle beschädigt. Vor allem die Andockelemente auf der Hülle, Spikes, werden dabei verändert, sodass kein Andocken mehr an gesunden Zellen möglich ist. Ohne diese Elemente können die Viren in den Körperzellen nirgendwo mehr andocken, was deren Infektions-Eigenschaften zunichte macht. Die Luft in dem Reflektor wird allerdings kaum erwärmt, weil fast keine Interaktionen zwischen IR-Laserstrahlen und der Luftmolekülen gibt. Lediglich die Staubpartikeln, die in die Luft sich befinden, werden durch die IR-Laserstrahlung erhitzt. Die Viren mit deren extrem kleinen Abmessungen (z.B. Corona-Viren mit ca.80nm Durchmesser), werden ebenso erhitzt, obwohl sie fast durchsichtig für die IR-Laserstrahlen scheinen, aber dennoch einen guten Anteil davon absorbieren, was zu deren blitzartigen Erhitzung führt.
  • Unabhängig davon, ob die UV-C oder IR-Laserstrahlen verwendet werden, im Gegensatz zu den Luft-UV-Desinfektoren, die im Stand der Technik beschrieben worden sind, bei denen UV-Lampen eingesetzt werden, wird die Strahlendichte hier bei der Erfindung mit eine relativ kleinen Anzahl an Laser-Quellen, dutzende oder gar hunderte Male multipliziert werden, weil die Strahlenquelle nicht in einem Spiegel-Kammer drin eingebaut ist oder von einem Spiegel umgeben drin sitzt, sondern die Strahlenquelle in der Peripherie, außerhalb des Spiegels sich befindet. Hier bei der Erfindung dringen die Laserstrahlen durch ein sehr kleines Fenster 9 in dem Reflektor 3 quer zu Luftströmungsrichtung 5 ein, ohne sich im Weg danach zu stellen. Zudem besitzen die Laserstrahlen eine viel präzisere Strahlen-Projektions-Geometrie und können stark gebündelt werden. Deren Kohärenz, Strahlendichte und Intensität sind Eigenschaften, die sie weitgehend besser im Einsatz gegen Viren darstellen, als die herkömmlichen UV-Lampen oder UV-LEDs das können. Diese Eigenschaften und Konstruktions-Lösungen erbringen die entscheidenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Z.B. die Vorrichtung aus der US 2012 / 0 285 459 A1 kann leider keine hohe Multiplikation der Strahlendichte trotz des Zylinder-Spiegels erreichen, weil die UV-Strahlen dort nach einige Reflektionen Großteils von der Strahlenquelle bzw. UV-Lampe selbst absorbiert werden, weil diese den Strahlen mehr oder weniger im Weg sich stellt. Komplett anders sieht die Situation aus, wenn die Strahlenquelle in der Peripherie, außerhalb des Spiegels und des Strahlen-Weges, in den die Strahlen innerhalb des Reflektors bzw. im Reflektor-Raum sich befinden, eingebaut ist.
  • Die UV-Strahlen, deren Wellenlänge unter 200nm liegt, erzeugen vermehrt Ozon, was auch nicht ganz toll für die Gesundheit ist, obwohl es zusätzlich gegen Viren wirkt. Die Laserdioden-Varianten mit Blau-, Grün-, Gelb-, Rot- oder Infrarot-Strahlung haben das Problem mit dem Ozon-Effekt so gut wie gar nicht. Auch UV-Laserdioden, die mit 250-400nm emittieren, erzeugen nur wenig oder kaum Ozon, wirken aber dennoch effektiv gegen die Viren.
  • Auf der 3 ist ein Reflektor 3 in Form eines optischen Resonators gebaut, der in Form eines kurzen Rohrs (oder Rings) 3 mit einer klaren Spiegel-Innenwand 13 gebaut ist, dargestellt worden. Dieser Reflektor kann nachträglich mit einem Ventilator 1 gekoppelt werden kann. Die Vorrichtung ist autark gebaut und kann problemlos für das nachträgliches Ausstatten von schon hergestellten Ventilatoren verwendet werden. Man müsste lediglich die passende Vorrichtung für die Ventilator-Grösse besorgen. Eine Befestigung bzw. Kopplung mit einem Ventilator kann mit Hilfe eines Gewindes, Schrauben oder noch besser durch Magneten 24 realisiert werden. Ein Magnetring 25 am Rand des Resonators kann dafür dienen, den Resonator mit einem Ventilator-Gitter 11 zu verbinden, vorausgesetzt das Ventilator-Gitter aus Eisen besteht oder Eisen enthält, oder zumindest in zwei Teilen trennen lässt, sodass man auf der Innenseite der Gitter den Magnetringe befestigen kann. Somit wäre relativ einfach die Vorrichtung dort einzubauen. Man müsste lediglich einen Ventilator mit einem gleichen Durchmesser wie der Reflektor-Ring aussuchen, das Gitter aufmachen und den Magnetring dort drin koppeln. Der Reflektor kann dann an dem Magnetring haften. Je nach Größe der Räume, in denen der Ventilator eingesetzt wird, kann die Vorrichtung in dementsprechender Größe gebaut werden. Das Teil, das den Reflektor bildet, das wie ein optischer Resonator konzipiert ist, kann wie ein Ring aus Metall oder ein kurzer Hohlzylinder aussehen. Am Rand, bzw. an der Außenwand der Vorrichtung ist mindestens eine Laserdiode (UV-, UV-C-Laserdiode, IR-Laserdiode oder eine Laserdiode im sichtbarem Lichtbereich) integriert, die fast radial bzw. rechtwinklig oder quer zu Luftströmungsrichtungs-Achse in das Innere des optischen Resonators strahlt und von jeweils gegenüberliegender Spiegelwand stets und mehrfach hin und her zurückreflektiert wird. Weil die Spiegelwand kein diffuser Reflektor, sondern ein richtig klarer Spiegel ist, ist die Reflektion der Laserstrahlen sehr gut, präzise und sie bauen eine komplett schließenden Firewall oder Laserstrahlenwand 6 auf. Bei der Verwendung von UV-Laserstrahlen, kommen diese nicht in diffuser Form, sondern sie sind stark gebündelt. Sie dringen durch ein kleines Lichtfenster 9 im optischen Resonator 3 hinein, projizieren auf der gegenüber liegende Spiegelfläche 13 eine lange Linie 18 und werden dann quer zu Luftströmungsrichtung in dem Reflektor stets von einer Spiegel-Wand auf die andere Spiegel-Wand-Seite reflektiert und das mehrfach (dutzende, hunderte oder bis einige tausend Male), sodass sie komplett die Öffnung 17 des Reflektors durch eine UV-Laserstrahlenwand (Lichtbarriere) 6 schließen. Wichtig ist dabei, dass der Laserstrahl aus der Laserdiode nicht punktförmig, sondern in Form einer Projektion einer Linie 18, die quer zu Luftströmungsrichtung 5 angeordnet ist, auf dem Spiegel des Reflektors projiziert wird. Die Länge der Laserstrahlen-Linie sollte ca. 70-100% des Reflektor-Durchmessers betragen. Durch die zahlreiche Reflektionen der Laserstrahlen rotiert zwar deren Richtung stets innerhalb des Reflektors (unter anderen auch auf der 1 bis 3 zu sehen), aber die bleiben möglichst lange auf der gleichen Ebene. Weil die Spiegelfläche innen in dem Reflektor zylindrisch geformt ist, werden die UV-Laserstrahlen beim Reflektieren jedesmal in Quer-Richtung zu der Luftströmungsachse breiter, aber sie bleiben stets auf einer Ebene. Das bedeutet, die Laserlinie wird jedesmal länger aber kaum breiter. Auf diese Weise wird eine Laserstrahlen-Wand 6 erzeugt, die die ganze Reflektor-Öffnung lückenlos schließt. Durch die zahlreiche Reflektionen und weil die Strahlen stets auf der gleichen Ebene sich befinden bzw. planparallel reflektiert werden, ist die Strahlendichte, bzw. die Strahlenintensität in dem Reflektor enorm hoch. Es kann das Hundertfache der UV-Leistung der Laserdiode oder mehr erreicht werden, was mit herkömmlichen UV-Leuchtmitteln (UV-Lampen, UV-LED-s, etc.) und diffuse Spiegel-Wände nicht erreichbar wäre. Die Viren werden dutzende oder gar hunderte Male gleichzeitig von allen Seiten durch die Reflektor-Spiegel reflektierten Laserstrahlen getroffen und dabei innerhalb Millisekunden neutralisiert. Die Stromversorgung für die Laserdiode wird mit der des Ventilators gekoppelt und von einer elektronischen Steuerung 26 geregelt. Man kann zwar auch Akkus einsetzen, die hätten allerdings eine begrenzte Leistung.
  • Die einfachste Variante des Reflektors sieht wie ein recht kurzes Rohr oder Ring aus, in dem eine (oder mehrere) UV-C-Laserdiode 2 integriert ist und eine Lichtbarriere 6 aus UV-C Laserstrahlen 4 durch zahlreiche und präzise ausgeführte UV-Lichtreflektionen in dem ringförmigen Reflektor generiert wird. Die Lichtbarriere besteht aus UV-Laserstrahlen, die mit solcher Intensität abgegeben werden, dass die Krankheitserreger dadurch abgetötet oder unschädlich gemacht werden. Falls die Vorrichtung dort eingesetzt werden soll, wo auch Menschen sich befinden, sollte dann die UV-Lichtstrahlen oder UV-Laserstrahlen mit 222nm Wellenlänge verwendet werden, weil diese das menschliche Gewebe weitgehend verschonen. In Belüftungs-Systeme eingebaut, ist die Schädlichkeit für Menschen irrelevant, weil dort keine Menschen sich aufhalten. Die UV-Methode wird zwar seit längerer Zeit auch industriell angewendet (Desinfizierung von Luft und Flüssigkeiten vor dem Verpacken in Behälter), hier aber bei der Erfindung ist die Verwendung von UV-Laserdioden und vor allem in Kombination mit dem optischen Resonator neu, der die UV-Laserstrahlung deutlich verstärkt. Auf diese Weise kann man mit relativ geringer UV-Laserstrahl-Leistung einen beachtlichen Dekontaminations-Effekt erreichen. Natürlich durch die zahlreiche Reflektion bzw. leicht Absorbierenden-Effekt bei jeder Reflektion werden die immer wieder reflektierenden Laserstrahlen mit jede Reflektion etwas schwächer, aber es kommen dauernd neue Laserstrahlen von der Laserdiode hinzu.
  • Eine weitere Ausführung (der 4) benutzt Laserdioden im Impulsbetrieb oder Puls-Laserdioden, die intensive Laserimpulse mit sehr hoher Repetitionsrate abgeben. Die schnellen Laserimpulse werden zwar in Zeiteinheiten abgeben (nach jedem Impuls folgt eine Ruhephase), die Impulse erreichen aber dennoch eine etwas höhere Laserstrahlendichte, als das der Fall bei Dauerlaserbetrieb ist, die auf die Viren sehr effektiv wirken. Die Repetitionsrate kann sehr hoch sein und weit über GHz-Bereiche hinauskommen. In unserem Beispiel wird eine Repetitionsrate zwischen 80MHz - 120MHz gewählt. Vor allem damit wird die Virenhülle effektiver angegriffen bzw. beschädigt, was bei dem Einsatz eines Dauerlaserbetriebs, eine etwas höhere Leistung beansprucht. Die Erzeugung der Laserimpulse wird durch eine spezielle Steuerung 27 veranlasst, die auch im Elektronik-Bereich schon bekannt ist. Vor der Serien-Herstellung kann man wegen Versuchszwecke bei einem Prototypen die Impuls-Breite und deren Repetitionsrate einstellbar gestaltet werden (durch eine elektronische Schaltung, PC-Schnittstelle oder Touchdisplay-Steuerung). Die Vireninaktivierung mit Hilfe von Laserimpulsen wird bei zahlreichen wissenschaftlichen Untersuchungen belegt. In einer Studie werden sehr kurze 80-Femtosekunden Laserimpulse mit einer 850nm-Wellenlänge mit lediglich 500mW-Laserleistung, stark gebündelt auf die Viren abgegeben und dabei diese blitzartig vernichtet. Es gibt zahlreiche Femtosekunden-Laser, die recht grosse Abmessungen haben und stark gebündelte Impulse mit hoher Energie abgeben (MW bis einige GW-Leistung), die sind aber nicht für diese Erfindung hier geeignet (wegen deren Masse, Preis, usw.).
  • Weil die Ventilatoren oft eine variabel einstellbare Luftströmungs-Intensität haben (Stufenschalter oder stufenlose Regelung), müsste die Laserleistung der Laserdiode an die Strömungs-Intensität angepasst werden. Eine automatische Steuerung kann anhand der StrömungsGeschwindigkeit die Laser-Leistung selbständig und in Echtzeit regeln. Bei schneller Luftbewegung durch den ringförmigen Spiegel-Reflektor wird die UV-Leistung erhöht, um alle dort passierenden Viren oder Bakterien zu neutralisieren, und gesenkt werden, wenn Luftbewegung langsamer wird. Weil die Krankheitserreger bei höherer Luftströmungs-Geschwindigkeit relativ schnell aus der UV-Firewall-Zone sich entfernen, ist eine höhere UV-Laserstrahlintensität notwendig, um den Dekontaminations-Effekt ordnungsgemäß ausführen zu können. Anderseits bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wäre Energieverschwendung, wenn mit voller Intensität die Laserstrahlenquelle betrieben wird, wobei auch mit niedrigerer Leistung das erreichbar wäre. Der Ventilator kann für diese Zwecke mit einem Strömungsgeschwindigkeitsmesser 28 ausgestattet werden, der mit der Laserdioden-Steuerung 26 oder einem UV-Laserdioden-Leistungsregler gekoppelt ist. Natürlich kann auch die LüfterDrehzahl Auskunft jederzeit über seine momentane Leistung und damit auch über die Luftströmungs-Geschwindigkeit geben, die z.B. bei vielen PC-Lüftern automatisch in Echtzeit durch eine dort integrierte Schaltung oder Drehzahl-Sensor 51 ermittelt wird. Das würde eine automatische Steuerung der Laserstrahl-Leistung oder Laser-Intensität bewirken, wobei abhängig von der Geschwindigkeit mit der die Luft ein- oder ausströmt, die UV-Laserstrahl-Intensität dementsprechend angepasst wird. Die Laserstrahlen sind scharf gebündelt und bilden die Lichtwand / Lichtbarriere (Firewall), die den Luftzirkulations-Eingang komplett „schließt“.
  • Die Luftmassen werden permanent während sie durch den Ventilator strömen, dekontaminiert. Die Strahlengeometrie, die durch die Laserdiode projiziert wird, ist so konzipiert, dass abhängig von der Ventilator-Größe, durch die UV-Laserdiode eine dementsprechend große Fläche mit UV-Laserstrahlen bestrahlt wird. Die Ringbreite bzw. Reflektor-Breite kann dabei nur ein paar cm betragen. Die UV-Laserstrahlenergie akkumuliert sich innerhalb des Reflektors. Die ganze UV-Energie befindet sich in innerhalb des Reflektors in die aufgebauten Laserstrahlenwand. Dadurch wird die Luftmasse, die sich dort bewegt, komplett und sehr stark „durchleuchtet“. Weil die UV-Laserstrahlen stark gebündelt sind, ist der Effekt gegen Krankheitserreger sehr gut. Die Luftmassen müssen beim Ein- oder Ausströmen durch die Lichtbarriere hindurch. Die Viren oder Bakterien in die Luft durchqueren die Öffnung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, die abhängig von der Leistung des Ventilators ist. Die Luftmassen können bei voller Leistung des Ventilators mit einer niedrigen oder auch relativ hohen Geschwindigkeit transportiert werden. Z.B. 0,2 bis 5m/s können locker entwickelt werden. Die Luftmassen werden lediglich bei Durchqueren eines schmalen Bereichs mit UV-Laserstrahlen bestrahlt, was die Krankheitserreger durchaus abtöten kann. Die UV-StrahlungsIntensität wird maßgebend durch den speziellen, hohlzylinder-förmigen Spiegel-Reflektor verstärkt.
  • Die Reflektionen in dem Reflektor, erzeugen kaum Lichtstreuung, weil die komplette ringförmige Spiegelfläche parallel zu der Luftströmungsachse verläuft, somit sind die Spiegel-Wandflächen diametral punktuell gegenüber stets parallel gerichtet und die Laserstrahlen auf einer Linie gebündelt sind. Je öfter die UV-Strahlen in dem Reflektor hin und her reflektiert werden, desto höher die Strahlendichte und damit stärker der Dekontaminations-Effekt ist. Den Spiegel-Reflektor muss man wie einen Ring oder einen Rohr vorstellen, der sehr kurz ist (ca. 10 bis 30mm oder bei höherer Leistung des Ventilators auch etwas länger) und einen Innendurchmesser hat, der ähnlich wie der Außendurchmesser des Ventilators ist (z.B. ca. 30cm). Je nachdem wie groß der Ventilator ist und deren Förderkapazität beträgt, kann der Reflektor auch grösser oder kleiner gebaut werden. Die Innen-Wand des Reflektors kann in die Längsachse des Rohrs etwas nach innen gewölbt an den beiden Rändern (5). Diese Wölbungen 15 ermöglichen, dass die Laserstrahlen wieder in dem Reflektor-Raum „zurückkehren“. Das Ziel ist es, so lange wie möglich, die durch eine UV-Laserdiode oder IR-Laserdiode abgegebene Laserstrahlen, hin und her innerhalb des Reflektors zu reflektieren. Die UV-Laserdiode ist in die Reflektor-Wand des Reflektors integriert, mit der fast radialen Strahlrichtung auf die gegenüber liegender Reflektor-Innenwand. Die UV-Laserstrahlen oder IR-Laserstrahlen, je nachdem welche Laserdioden-Art verwendet wird, kommen von der Peripherie des Reflektors drin und bleiben dann durch mehrfache Reflektion möglichst lange dort. Weil die Laserstrahlen radial durch ein paar mm2 kleines Lichtfenster 9 reinkommen und eine lange Linie 18 quer zu Luftströmungs-Achse 5 auf die gegenüber liegende Spiegelfläche 13 projizieren, werden sie jedesmal wenn sie eine Spiegelwand treffen, wieder auf die gegenüberliegende Wand zurückgeworfen. Weil die Strahlen niemals die gleiche Stelle des Spiegels treffen, werden sie auf diese Weise zwar in verschiedenen Winkeln zurückgeworfen, aber sie befinden sich stets auf der gleichen Ebene und werden dauernd hin und her zwischen den Innen-Wandflächen / Spiegelwände des Resonators geworfen. Sie bleiben innerhalb des Ringes bis sie durch zahlreiche Reflektionen soweit an den Rand kommen, dass sie durch die Rand-Ringe 16 absorbiert werden. Durch die Krümmung der Rohr-Wand des Resonators breiten sich die Laserstrahlen dementsprechend divergiert aus, bzw. die Laserlinie wird mit jeder Reflektion immer länger, aber sie wird kaum oder nur geringfügig breiter. Nach Dutzend Reflektionen wird die Öffnung komplett durch die Laser-Strahlen-Wand geschlossen. An jedem Reflektion-Punkt breiten sich die Laserstrahlen in Form eines Dreiecks aus (6). Nach außen kommen sie nicht so leicht, bzw. erst dann wenn sie einige dutzende Male hin und reflektiert worden sind. Je genauer der Resonator / Klar-Spiegel-Reflektor 3 gebaut ist, bzw. die Innenwand-Spiegel-Fläche optimal so gerichtet ist, dass sie stets die mehrfache Reflektion aufrechterhält, desto höher ist Strahlendichte und damit die Wirkungsgrad des Dekontaminations-Effekts. Die leichte Rand-Wölbung 15 kann dazu dienen, die Laserstrahlen die sich dem Rand nähern, wieder möglichst mittig in dem Resonator-Ring bei erneuter Reflektion zu positionieren (6). Eine optimale Ausrichtung der Spiegelfläche bewirkt, dass die Laserstrahlen mehrere dutzende, hunderte oder gar tausende Male in dem Innenbereich des Reflektors hin und her reisen und auf diese Weise die Viren und andere Krankheisterreger, wie Bakterien, während die Luft strömt, mit hoher Intensität treffen bzw. zerstören. Je öfters die Laserstrahlen hin- und her reflektiert werden, desto höher die Strahlendichte und damit stärker die Dekontaminations-Leistung innerhalb des Reflektors ist. Deswegen auch mit geringer Laserstrahl-Leistung ist ein beachtlicher Effekt erzielbar. Die UV-C-Laserstrahlen aus der UV-Laserdiode werden zwar jedesmal mit jeder Reflektion von den Spiegelflächen des Reflektors ein wenig absorbiert, der Reflexions-Effekt bleibt dennoch relativ gut erhalten. Hinzu kommt, dass mit jeder Laserstrahlreflektion, ein neuer Strahl hinzu kommt, weil die Laserdiode permanent emittiert. Auf diese Weise erhöht sich innerhalb des Reflektors die Strahlendichte, die dann permanent das maximal erreichte Niveau behält. Weil die Laserstrahlen stets ihre Richtung mit jeder Reflektion ändern (sie bleiben aber stets auf der radialen Ebene), trotz hoher Kohärenz werden keine Interferenzen auftreten. Für eine optimale Strahlenverteilung in dem Inneren des Resonators / Reflektors soll die UV-Laserdiode auf der Außenwand des Resonators mit fast radialer Strahlrichtung eingebaut werden und eine lange Laserlinie 18 projizieren (keinen Punktstrahl). Weil die Laserdiode außerhalb des Resonators, bzw. au seine Außenwand eingebaut ist, dringen die UV-Strahlen durch eine kleine Öffnung / Lichtfenster von der Peripherie in dem Innenbereich des Spiegel-Reflektors / Resonators 3 ein. Das Fenster 9 ist mit eine durchsichtigen Scheibe 29, die die UV-Strahlung ungehindert durchlässt, bedeckt. Weil die UV-Laserstrahlen nach einer Vielzahl von Reflektionen immer mehr aus dem Mittelbereich des Reflektors in Luftströmungs-Achsen-Richtung sich entfernen und den Rändern des Reflektors nähern, können die beiden Ränder des Reflektors / Resonators mit je einen ringförmigen UV-Laserstrahl-Absorbierenden Beschichtung oder mit je einem Ring / Absorber-Ring 16 versehen, der die Laserstrahlen absorbiert. Dadurch wird verhindert, dass nachdem die Laserstrahlen durch zahlreiche Reflektionen den Endbereich des Resonators erreichen und aus dem Reflektor-Spiegel-Wand auszuscheiden, bzw. außerhalb des Resonators zu flüchten drohen, diese endgültig absorbiert werden. Die Absorption hat auch einen anderen positiven Nebeneffekt: der Reflektor wird dadurch etwas wärmer und somit bleibt die Spiegelfläche dort beschlagfrei, was für eine einwandfreie Betrieb des Dekontaminations-Ablaufs und Keimtötung bei einem Ventilator, der in einer kalten Umgebung steht, wichtig ist.
  • Der Reflektor, falls das Ventilator-Gitter nicht rund ist, kann auch eckig oder oval geformt sein. Wichtig ist dabei, dass dessen Innen-Wandfläche klar verspiegelt ist und die Reflektionen stets innerhalb des Reflektors auf radialer Ebene stattfinden. Durch diese Form, wird eine optimale Reflektion der Laserstrahlen ermöglicht. Je nachdem wie gut und präzise der Reflektor hergestellt wird, desto besser werden seine Reflektor-Eigenschaften. Der Reflektor ist so gebaut, dass er die Laserstrahlen dort gefangen hält und deren Ausbreitung in die Umgebung verhindert. Die Laserstrahlen können dort dutzende, einige hunderte bis tausende Male hin und her zurückreflektiert, was eine enorme Leistungssteigerung der Desinfizierungs-Wirkung bei gleich bleibender Laserleistung bedeutet. Bei hundert Reflektionen eines Laserstrahls, wäre die Wirkung einer 2,5W Laserdiode fast ähnlich stark wie bei der Verwendung einer 100W Laserdiode ohne Reflektion. Weil die Fläche, die mit der Anfangsstrahlen bestrahlt wird, relativ klein ist und der Reflektor eine multiple Laserstrahlen-Verstärkung bewirkt, ist die UV-Strahlintensität dort drin sehr hoch und kann die Viren und Bakterien innerhalb von ein paar Millisekunden abtöten.
  • Ein Luftfilter in dem Ventilator ist nicht notwendig einzubauen, man kann aber dennoch z.B. Luftfilter oder einen Wasserfilter benutzen, um die Staubpartikel abzufangen (7). Das wäre dann wie bei herkömmlichen Luftfilter-Anlagen, die mit Wasserfilter funktionieren. Dort wird der Luftstrom durch ein Wasserbehälter geleitet und dort die Staubpartikel „gewaschen“, sodass auf der anderen Seite relativ saubere Luft rauskommt. Die Staubsauger mit Wasserfiltertechnik funktionieren auch auf ähnlicher Weise.
  • Der Reflektor soll idealerweise komplett innerhalb des Ventilator-Gitters 11 eingebaut werden, sodass man mit den Fingern nicht in dem Reflektor versehentlich gelangen kann, allerdings weder der Propeller 20 noch sonstwas darf drin in dem Reflektor-Raum sein, weil dies dann die Laserstrahlenwand zunichte machen würde. Der Schutzgitter 11 soll durch Magneten 24 leicht abnehmbar und anbringbar sein. Sobald das Gitter abgenommen wird, müsste automatisch die Stromversorgung für den Reflektor und den Propeller-Antrieb / Gebläse-Strom-Versorgung unterbrochen werden. Das kann durch Magnetschalter oder Magnetrelais 30 leicht realisiert werden. Ein Magnetrelais erkennt sofort, wenn ein Magnet von ihr sich entfernt bzw. das Magnetfeld schwächer wird und trennt die Stromverbindung ab.
  • Eine weitere Ausführung ist mit einer automatischen Steuerung ausgestattet, die die Intensität der UV-Laserdiode in Koordination mit den Werten eines Drehzahlsensors oder eines Strömung-Geschwindigkeits-Sensors 28 steuert (8). Das bedeutet, je schneller die Luft durch den Ventilator strömt, desto höher wird die Laserstrahlenintensität gesteuert, bzw. an die Luftströmung angepasst. Wenn eine Laserstrahlintensitäts-Steuerung abhängig von der Luftströmungs-Geschwindigkeit in Echtzeit erfolgt, kann man mit einer sehr präzisen Steuerung der Laserdiode, die mit der Luftströmung strömenden Viren, statt diese zu zerstören, lediglich inaktivieren, sodass sie eine Immunitäts-Antwort der Menschen, die die Luft aus dem Ventilator einatmen, hervorrufen. Die Viren, wenn sie nur soweit mit der UV- oder IR-Laserstrahlen behandelt werden, dass sie nicht komplett zerstört werden, sondern nur teilweise (Inaktivierung), sind nicht mehr infektiös und können sich nicht mehr an die gesunden Zellen andocken oder sich vermehren. Die inaktivierten Viren wären dann fast ähnlich wie ein Impfstoff. Praktisch wird der Ventilator die Virenhaltige-Luft einsaugen, die dort befindlichen Viren inaktivieren und auf der anderen Seite die Luft mit inaktivierten Viren abgeben, wobei die inaktiven Viren wie eine Art Impfstoff auf einem gesunden Menschen wirken.
  • Die Laserdiode (UV-, Blaue-, oder die IR-Laserdiode) ist mit einer Korrekturlinse 31 (oder anderes Lichtablenkelement, wie z.B. ein Spiegel) ausgestattet, welche die erwünschte, linienförmige Geometrie der LaserStrahlung-Projektion erzeugt. Solche Linsen für Laserdioden werden oft auch im Baugewerbe eingesetzt. Dort projiziert ein Lasergerät eine gerade Linie auf einem Objekt und man kann mit deren Hilfe präzise arbeiten.
  • In dem Ventilator können zwei Laserdioden-Arten eingebaut werden. Z.B. zusätzlich zu der UV-Laserstrahlenquelle (UV-Laserdiode) kann auch eine IR-Laserstrahlenquelle (IR-Laserdiode) eingebaut werden, die durch Hitzeeinwirkung die Krankheitserreger tötet oder inaktiviert (9). Es reicht wenn die Krankheitserreger auf ca. 120°C blitzschnell erhitzt werden, um diese zu neutralisieren. Eine UV-Laserdiode mit 3,6W kombiniert mit einer IR-Laserdiode mit 10W Laserleistung kann problemlos mit Hilfe des Reflektors mit einem Ring-Durchmesser von 30cm auf einer Reflektor-Länge von 2cm bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 3m/s dekontaminieren.
  • Alle elektronischen und elektrischen Bauteile können kompakt in einem Gehäuse oder in die Außenwand des Reflektors selbst eingebaut werden, der dann durch Gewinde, Magnetring oder einen Verschluss leicht mit dem Ventilator nachträglich integriert werden kann. Der Reflektor kann einfach an einem Rand 25 magnetisch sein, der dann an einem Metallring (Eisen) 50 an dem Ventilator gekoppelt wird (10).
  • Zu erwähnen ist, dass der Reflektor idealerweise in einem Abstand von dem Ventilator-Propeller eingebaut werden sollte, damit der Desinfektions-Effekt optimaler ist, weil die Luftströmung zunehmend homogener mit der Entfernung wird. Falls möglich, ideal bei dem Einbau ist, eine Distanz von 10 - 20cm zwischen Propeller und Reflektor einzuhalten.
  • Die Laserstrahlen-Quelle kann bei allen Varianten automatisch mit dem Ventilator eingeschaltet werden oder separat mit Hilfe eines Schalters jederzeit manuell aktiviert oder deaktiviert werden. Die Effektivität der UV-C-Laserstrahlen ist recht hoch. Ca. 99% der Influenza-Viren werden durch eine sehr geringe UV-C-Laserleistung, die lediglich 5 mWs/cm2 beträgt, innerhalb 5 Minuten inaktiviert. Die Leqionellen werden mit einer Leistung von 1,35 mWs/cm2 zu 99% inaktiviert. Die Corona-Viren brauchen auch lediglich 6-8 mWs/cm2. Bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft, z.B. bei großen Ventilatoren, muss man allerdings die Leistung und die Anzahl der Laserdioden erhöhen. Der Spiegel-Reflektor bzw. der optische Resonator ist eine sehr wichtige Komponente, weil durch den die Laserstrahlenleistung drin vielfach multipliziert werden kann. Mit roher Laserdioden-Leistung ist bei einer schnellen Luftströmung recht wenig erreichbar. Man kann zwar damit eine Luft- und Oberflächen-Desinfizierung erreichen, allerdings wäre die dafür notwendige Laserleistung recht hoch oder die Bestrahlungs-Zeit deutlich länger (einige Minuten), wenn man effizient und gründlich damit arbeiten möchte. Die schnell durchströmende Luftmassen bewegen die Viren mit und diese bleiben nur sehr kurz in dem durch den Resonator und der Laserdiode erzeugten Firewall drin. Nur solange die Viren innerhalb des Firewalls in dem Resonator sich befinden, werden sie vernichtet oder neutralisiert. Der optische Resonator ist nicht mit einem einfachen Reflektor zu vergleichen, weil hier die Laserstrahlen nicht nur ein- oder paar Mal reflektiert werden, sondern einige dutzende bis tausende Male. Durch die radiale Strahlung in dem Ring und der Platzierung der Laserdiode außerhalb der Spiegelwand, ist ein Multiplizieren der Strahlungsdichte problemlos machbar. Weil das Lichtfenster 9, durch das die Laserstrahlen in dem Resonator gelangen, sehr kleine Abmessungen hat, ist der Strahlenverlust beim Wiedertreffen der reflektierten Laserstrahlen dort relativ gering, somit dessen Störeffekt verschwindend klein.
  • Die Vorrichtung, bzw. der Reflektor mit der Laserdiode (oder Laserdioden) kann als autarke Einheit konzipiert werden und auf diese Weise auch in jedem Belüftungs-System, Klimaanlagen aller Art, Luftbefeuchter, etc. eingebaut werden. In Klimaanlage der Fahrzeuge (oder in einem Gebäude) eingebaut (11), kann sie auch gegen Pollen eingesetzt werden. Durch starke Laserstrahlen werden die Pollen bzw. deren Oberfläche weitgehend verändert, dass sie nicht mehr Allergien hervorrufen können. Ebenso die Oberflächen der Staubpartikel können damit dekontaminiert werden, bzw. die Sporen, die dort haften, unschädlich gemacht werden. Hierfür sind auch IR-Laserdioden geeignet.
  • Die Strahlenenergie die dabei in Form von Hitze durch die Pollen (und Staubpartikel) absorbiert wird, kann deren Oberfläche weitgehend verändern, sodass sie keine Allergien mehr hervorrufen können. Weil die Luft, kaum die Laserstrahlen absorbiert, wird deren Energie auf die Viren und Partikeln die sich in dem Reflektor aufhalten, nahezu komplett abgegeben.
  • Die Reflektion der UV-Laserstrahlen innerhalb des Reflektors bzw. Reflektor-Ringes kann auch durch den Total-Reflektion-Effekt realisiert werden. In dem Fall müssten die Laserstrahlen in eine Glaslinse (Ring-Linse) 32, die ringförmig in die Innenwand des Rohrs, aber im Querschnitt prismenförmig oder in eine für totale Reflexion anderen geeigneten Form gebaut ist, stets auf einer Seite eindringen, auf der anderen austreten, bis sie die gegenüber liegende Linsen-Sektor (Kreissektor / Ringsektor) erreichen und dort wieder den gleichen Vorgang absolvieren (12). Im Querschnitt sieht diese Ring-Linse fast wie ein optisches Prisma aus. Die Strahlen werden dort verlustfrei reflektiert bzw. umgeleitet, allerdings beim Ein- und Austreten aus dem Glasmedium werden sie geringfügig absorbiert und dort direkt in IR-Licht oder Wärme umgewandelt. Auch ein ringförmiger und im Querschnitt U-förmiger Lichtleiter 33 kann ähnliches bewirken (12). An seinen beiden Enden 34 wird die Strahlung eindringen und stets auf dem anderen Ende austreten. Es ist wichtig, dass die Austrittstelle flach geformt (z.B. geschliffen oder geschnitten) ist, weil sonst die Lichtstrahlen diffus herauskommen und dann in allen Richtungen verfliegen. Die UV-Strahlen bleiben in dem Reflektor-Rohr „gefangen“ bis sie durch das Ein- und Austreten aus der Glaslinse komplett absorbiert werden, oder sie so weit am Rand des Ringes kommen, dass sie durch Absorber-Ringe absorbiert und in Wärme umgewandelt werden.
  • Bei den zahlreichen Reflektionen in den Spiegelwänden des Reflektors in dem Reflektor, wird ein sehr kleiner Teil der Laserstrahlen auch zurück in die Laserstrahlenquelle wiederfinden. Die Strahlen, die wieder durch mehrfache Reflektion z.B. direkt in die Laserdiode wieder eindringen werden, sind für die Laserquellen-Medium sehr schwach und können keine Schäden oder Überhitzung der Laserdiode bewirken, auch weil das Fenster sehr klein ist. Mann kann trotzdem einen kleinen Teilspiegel / Halb-Reflektor / Halb-Spiegelelement vor dem Laserdioden-Strahlenaustritt einbauen, die die dort von außen treffenden Strahlen teilweise wieder zurückreflektiert, aber die UV-Strahlen aus der Laserdiode ungehindert durchlässt. Solche Teil-Spiegelelemente wurden früher oft bei Laserstrahler-Geräten in Optik-Resonatoren eingebaut, um eine Laserstrahlverstärkung innerhalb des aktiven Resonanz-Mediums zu bewirken.
  • Es gibt auch aus dem Stand der Technik UV-Entkeimungs-Anlagen, die in Belüftungs-Systeme integrierbar sind, die aber alle mit UV-Lichtquellen arbeiten, die diffuses Licht abgeben und die dort eingebaute Reflektoren ebenso diffuse Reflektionen erzeugen. Die Vorrichtung hier in der Beschreibung beschrieben, ist dagegen deutlich effektiver, weil kein Streulichteffekt erzeugt wird und die UV-Strahlen weitgehend in dem Reflektor bleiben, sodass diese nicht ein paar, sondern mehrere dutzende oder gar hunderte Male hin und her reflektiert werden können. Wichtig sind dabei der Aufbau und die präzise Ausrichtung der Spiegelflächen, die klar sind und nur geringfügig Lichtstreuung verursachen. Die scharf gebündelte UV-Laserstrahlen werden relativ lange in dem Reflektor bleiben, bzw. einige dutzende / hunderte Male von den Spiegel-Wänden hin und her reflektiert werden, weil die klaren Spiegelflächen in dem Reflektor sehr genau parallel zu Luftströmungsrichtung angeordnet sind und auf diese Weise jedesmal, wenn ein Laserstrahl die Wand trifft, diese wieder nahezu vollständig an die gegenüber liegende Spiegel-Wandfläche zurückreflektiert wird. Außer Viren und Staubpartikeln in der Luft, befindet sich nichts anderes im weg und die Laserstrahlen können ungehindert von einer Spiegelwand auf die andere reisen. Auf diese Weise wird mit minimale UV-Laserstrahl-Leistung ein maximaler Desinfizierung-Effekt erreicht wird. Das ist ein wichtiges Merkmal, das die Erfindung von dem Stand der Technik deutlich hervorhebt und unterscheidet.
  • Die Erfindung schützt zuverlässig auch von jetzt noch unbekannte Virenarten. Das tolle daran ist, das weder Viren noch Bakterien können sich dagegen wehren oder eine Resistenz dagegen bilden. Die Strahlung zerstört die Viren, indem diese chemische, biologische und mechanische bzw. physische Schäden davon tragen. Es werden dabei molekulare Strukturen und Bindungen zerstört oder verändert, sodass die Viren oder Bakterien nichts mehr anrichten können. Es reicht in der RNA oder DNA-Kette ein paar Bereiche zu zerstören, um diese trotz interner Gen-Reparatur-Programme unbrauchbar zu machen. Es gibt zwar Bakterien, die eine etwas gegen UV-Licht resistente Hülle haben, aber auch diese ist mit dementsprechender UV-Strahlenleistung überwindbar.
  • In einem Fahrzeug 35 eingebaut, kann ein solcher Ventilator sehr gut nicht nur gegen Viren und Bakterien in die Luft (z.B. H1N1 Viren oder Corona-Viren), sondern ebenso gegen Pollen wirken. Der optische Resonator / Reflektor kann in jede Klimaanlage eines Fahrzeugs eingebaut werden (auch nachträglich). Der Reflektor ist einfach ausgedrückt, ein kompakter Ring, der problemlos an die Luft-Auslass-Öffnung eines Fahrzeugs eingebaut werden kann (13). Ein Ring mit einem Durchmesser, der passend zu der Luft-Auslas-Öffnung ist, eine Stromverbindung und Steuerung für die Laserstrahlenquelle und die dort eingebaute Laserstrahlenquelle genügt, um die ausströmende Luft zu desinfizieren oder die Pollen zu neutralisieren. IR-Laserdioden wären optimal für diese Zwecke. Allerdings falls UV-Laserdioden benutzt werden, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Insassen in einem Fahrzeug vor austretenden UV-Laserstrahlen zu schützen, die zwar vorwiegend in dem Reflektor-Ring drin bleiben, aber dennoch ein kleiner Anteil auch außerhalb des Reflektors austreten kann. Optimal sind dafür Blenden in Lamellenform oder die Absorber-Ringe geeignet. Hinzu kann ein Netz, Gitter, Ring-Lamellen-Abschirmung oder Filter eingebaut werden, der die UV-Strahlen absorbiert. Die Pollen in den Luftmassen, die durch einen Belüftungs-Kanal und durch den Reflektor-Rohr und UV-/IR-Laserstrahlen in die Fahrzeug-Kabine gelangen, werden mit Hilfe von UV-/ IR-Laserstrahlen recht gut neutralisiert, sodass diese keine Allergie-Reaktionen mehr auslösen können. Die Vorrichtung kann sogar in Klein-Maßstab mit einem kleinen Ventilator kombiniert gebaut werden und zusätzlich als Sensibilisator für Pollen-Allergiker Verwendung finden. Das Gerät wäre dann in Form eines Behälters 36 mit einem Mixer 37 (oder Luftschraube) drin, in dem Graspollen / Blütenpollen 38 gefüllt sind, ein Ventilator (oder einem Gebläse) 1, der die Luft durch den Behälter nach aussen leitet und den optischen Resonator 3, der mit dementsprechende Laserstrahlen-Energie diese Pollen in der Luftströmung inaktiviert ( 14). Sobald man den Mixer einschaltet, werden die Pollen dort durch die Luft in dem Behälter gewirbelt, durch den Ventilator 1 eingesaugt, weiter durch den Spiegel-Reflektor / optischen Resonator 3 geblasen, dort durch Laserdioden 8 inaktiviert und in diesem Zustand zum Atmen zu Verfügung gestellt, bzw. im Raum verteilt. Bei dieser Variante, wären nicht nur die Viren, sondern zusätzlich auch die Pollen durch Laserstrahlen neutralisiert. Am besten wäre allerdings eine Variante mit einem Akku und im Freien außerhalb der Wohnung zu benutzen empfehlenswert, weil in einem Zimmer unzumutbar die vielen Pollen zu verteilen wäre, die danach nur mühevoll zu entfernen sind. Das Gerät müsste eine Lufteinlass-Öffnung 40 haben, die mit einem Filter 41 versehen wäre, der keine Pollen durchlässt- Die Lufteinlass-Öffnung bringt die Luft direkt in dem Behälter mit Pollen, wobei der Mixer die Pollen durch die Luft in dem Behälter 36 herumwirbelt. Diese Luft wird weiter durch den Ventilator / das Gebläse 1 eingesaugt und durch die Öffnung des optischen Resonators mit Laserdioden dort geleitet. Die in dem Resonator aufgebaute Laserstrahlenwand 6 wäre die Firewall, die die Pollen neutralisiert und diese in den neutralen Zustand in die Luft freigibt. Atmet man diese Pollen ein, wird keine heftige allergische Reaktion dagegen generiert, weil die Pollen leicht verändert sind. Dennoch kann das Immunsystem damit besser umgehen, ohne heftig darauf zu antworten und auch Informationen darüber speichern, sodass wenn „echte“ Pollen dann mal eingeatmet werden, keine starken Abwehr-Reaktionen zu erwarten sind.
  • Der Ventilator kann auch mit moderne Mikroprozessor- und Steuerungstechnik ausgestattet werden. Ein kleiner CPU kann die Leistung anhand der Strömungssensor-Daten automatisch regeln und auch die Daten über Drahtleitung oder einer eingebauten Funkschnittstelle an eine zentrale Recheneinheit zusenden.
  • Auf der 15 ist eine weitere interessante Variante abgebildet. Hier wird ein neuartiger, flügelloser Ventilator 42 mit Düsen-Technologie, wie z.B. diese von der Firma Dyson produziert, verwendet. Solche Ventilatoren haben kein sichtbares Gebläse. Das ist in einem Gehäuse 43 am Fuß des Ventilator-Gehäuses 44 versteckt. Die Luft wird durch einen Kanal 45 im Inneren des Gehäuses bis zu einer (oder mehreren) ringförmigen Düse 46 geleitet und von dort die Luft in eine Richtung gepresst. Die Düse ist in einen ringförmigen Ummantelung 47 eingebaut und wird gibt die Luft in eine Richtung frei. Weil die Ummantelung ringförmig bzw. in Form eines Kurzrohrs gebaut ist, hat der Luftstrahl die geometrische Form eines Hohlzylinders. Diese spezielle Form des Luftstrahls bewirkt, dass auch die Luft, die innerhalb dieses „Hohlzylinders“ sich befindet, mitgezogen wird und ebenso mit der Luftströmung aus der Düse mit strömt. Somit bläst dieser Ventilator recht intensiv, obwohl kein Propeller oder Gebläse, sondern nur ein Hohlzylinder oder Ring 48 zu sehen ist. Dieser Ventilator wird für die Erfindung für Luftreinigungszwecke verwendet. Er ist optimal dafür geeignet, weil er eine Düsen-Ummantelung 47 aufweist, der in einem optischen Resonator (Reflektor) umgebaut werden kann, bzw. ein optischer Resonator dort problemlos integrierbar ist. Der Ring oder die ringförmige Ummantelung, in der die Düsen eingebaut sind, wird erfindungsgemäß auf der Innenfläche mit Klarspiegel 13 versehen und dort eine oder mehrere Laserdioden 8 mit der radialen Strahlrichtung eingebaut. Bei kleinen Ventilatoren (z.B. bis 20cm Durchmesser) sind eine oder ein paar Laserdioden ausreichend, allerdings bei sehr großen Ventilatoren, können mehrere Laserdioden eingebaut werden. Es gibt heutzutage starke Laserdioden, die auch einige Watt Laserleistung liefern können. Die Laserleistung von ein paar Watt wurde trotzdem ohne den optischen Resonator nicht ausreichen, um Viren in eine Luftströmung mit 5m/s zu neutralisieren. Allerdings durch den Resonator, in dem die Laserstrahlen radial abgegeben werden, werden die Laserstrahlen einige dutzende oder hunderte Male hin und her reflektiert, wobei die Strahlendichte stark zunimmt. Die Luft, die durch den Ring strömt, wird dabei komplett desinfiziert, bzw. die Viren dort werden inaktiviert. Obwohl die Luftströmung dort nicht homogen ist, wird die Luft dennoch optimal durch Laserstrahlen-Wand in dem Resonator desinfiziert. Zwei Absorber-Ringe 16, die jeweils an den Enden der Ummantelung eingebaut werden, können die Laserstrahlen, insbesondere UV-Laserstrahlen, falls diese verwendet werden, die am Rand der Ummantelung kommen, absorbiert werden. Selbstverständlich kann der ringförmige Spiegel-Reflektor auch innen im Ventilator-Gehäuse eingebaute werden und das in einem der Luftkanäle, die die Luft nach außen transportieren.
  • Trotz der offenen Bauweise des Reflektors, kommt kaum Laserstrahlung aus ihm heraus. Die Spiegel-Wand des Reflektors kann mit einer Nano-Beschichtung ausgestattet werden, an der die Schmutz-Partikel gar nicht haften können. Sie sollte allerdings kein Hindernis für die UV-Laserstrahlen sein (keine UV-Absorption).
  • Die Laserstrahlenquelle kann gleichzeitig mit dem Lüfter eingeschaltet werden oder sie kann auch separat steuerbar sein. Es reicht dafür einen extra Schalter 49 einzubauen, der mit der Stromversorgung des Ventilators und der Laserstrahlenquelle / Laserdiode verbunden ist. Der Schalter für die Laserstrahlenquelle sollte nach dem Ventilator-Schalter verbunden, weil die Laserstrahlenquelle nicht ohne Ventilator-Betrieb aktiv sein sollte.
  • Der Reflektor / optische Resonator dient auch als Kühlkörper für die Laserstrahlenquelle und der wird durch die Luftströmung des Ventilators gekühlt. Fehlt die Luftströmung, kann zu einer Überhitzung kommen. Das würde die Laserdiode zerstören, was in dem Fall nicht erwünscht ist. Bei der Variante mit dynamischer Steuerung der Laserstrahlenintensität, abhängig von der Luftströmungsgeschwindigkeit, wird die Laserleistung der Laserdiode automatisch erhöht, wenn die Luftströmungsgeschwindigkeit steigt und das Gegenteil, wenn die Luftmassen langsamer bewegt werden. Fehlt die Luftströmung, wird die Laserdiode automatisch komplett ausgeschaltet. Die Regelung der Leistung kann zwar linear bzw. proportional sein, allerdings für eine zuverlässige Viren-Inaktivierung ist die Kennlinie nicht gerade. Zudem hängt sie auch von den Virenart, die inaktiviert werden sollte. Mit Inaktivierung ist hier nicht die totale Destruktion der Viren gemeint, sondern lediglich eine Änderung der Virenhülle oder ein kleiner Eingriff in deren genetischen Informations-Strang oder Struktur / DNA / RNA, sodass diese Viren nach der Laserstrahlbehandlung nicht mehr eine Infektion hervorrufen können, sondern lediglich durch das Immunsystem erfasst werden und eine Immunsystem-Antwort hergeleitet wird. Praktisch gesehen, wenn gesunde Menschen die Luft in einem mit Viren verseuchten Raum aus diesem Ventilator einatmen, zwar mit geringe Wahrscheinlichkeit, aber im Idealfall können sie eine Art Impfstoff einatmen. Der wäre zwar in eine sehr geringe Konzentration vorhanden (mehr oder weniger, abhängig von der Virenkonzentration, bzw. virenhaltige Aerosolen in die Luft aus erkrankten Menschen), aber immerhin, im Idealfall könnte was bewirken, natürlich falls der in den Raum aufhaltende nicht schon vorher durch die Viren in die Luft sich infiziert hat. Diese Eigenschaft ist allerdings nur ein positiver Nebeneffekt und nicht der Hauptzweck der Erfindung.
  • Der Ventilator kann auch zusätzlich mit Annäherungs-Sensoren (IR- oder Präsenzsensoren) ausgestattet werden, durch die er automatisch aktivierbar ist, sobald jemand sich im Raum befindet. Auch ein Display und eine Computer-Schnittstelle (Kabel oder über Funkmodul), kann eingebaut werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Ventilator
    2.
    UV-Laserdiode
    3.
    Spiegel-Reflektor / Optischer Resonator
    4.
    UV-Laserstrahlen
    5.
    Luftströmungsrichtung / Luftströmungs-Achse
    6.
    Laserstrahlen-Wand / Firewall / Laserstrahlen-Vorhang
    7.
    Viren oder anderen Krankheitserreger
    8.
    Laserstrahlen-Quelle / Laserdiode
    9.
    Fenster
    10.
    Ring (ringförmige Resonator)
    11.
    Ventilator-Gitter
    12.
    Ventilator-Propeller, Lüfter, Strömungs-Laufrad
    13.
    Innen-Wand / Resonator-Spiegelwand
    14.
    Ränder
    15.
    Rand-Spiegel-Wölbung / Rand-Krümmung
    16.
    Absorber-Ring
    17.
    Spiegel-Reflektor- / Resonator-Öffnung
    18.
    Laser-Linie
    19.
    Luftfilter
    20.
    Propeller / Gebläse
    21.
    Ringförmige Blende
    22.
    IR-Laserdiode
    23.
    Gebläse- Rohr
    24.
    Magneten
    25.
    Magnetring
    26.
    Elektronische Steuerung
    27.
    Spezielle Steuerung
    28.
    Strömungsgeschwindigkeitsmesser
    29.
    Scheibe am Lichtfenster
    30.
    Magnetschalter oder Magnetrelais
    31.
    Korrekturlinse
    32.
    Glaslinse / Ring-Linse
    33.
    U-förmiger Lichtleiter
    34.
    Lichtleiter-Enden
    35.
    Fahrzeug
    36.
    Behälter
    37.
    Mixer / Luftschraube
    38.
    Graspollen / Blütenpollen
    39.
    Gebläse
    40.
    Lufteinlass-Öffnung
    41.
    Filter
    42.
    Flügelloser Ventilator
    43.
    Gebläsen-Gehäuse
    44.
    Ventilator-Gehäuse
    45.
    Luft-Kanal im Inneren des Gehäuses
    46.
    Ringförmigen Düse
    47.
    Ringförmige Ummantelung
    48.
    Hohlzylinder oder Ring
    49.
    Extra Schalter für die Laserdiode
    50.
    Metall-Ring / Eisen-Ring / Ferromagnet-Ring
    51.
    Drehzahl-Mess-Sensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2012/0285459 A1 [0004, 0014, 0032]
    • CN 102187441 A [0005]
    • US 2007/0113842 A1 [0006]
    • DE 202010001958 U1 [0007]
    • WO 96/38212 A2 [0008]
    • EP 3378501 B1 [0009]
    • CN 108413542 A [0010]
    • US 6497840 B1 [0011]
    • US 5833740 A [0012]
    • US 5742063 A [0013]

Claims (21)

  1. Ventilator, dadurch gekennzeichnet, dass er unmittelbar vor oder nach dem Durchströmungs-Laufrad oder Lüfter in die Luftströmungsrichtungs-Achse mindestens - einen Spiegel-Reflektor oder eine Art optischer Resonator, der in Form eines Ringes oder eines kurzen Hohlzylinders mit Klarspiegel-Innenwände gebaut ist, durch deren Öffnung, die bewegende Luftmassen vom Ventilator angetrieben, durchströmen können, deren Spiegel-Innen-Wand parallel zu der Luftströmungs-Achse verläuft, der drin auf radiale Ebene oder quer zu Luftströmungs-Achse abgegebene Laserstrahlen mehrfach zwischen den Spiegelwänden hin und her reflektieren kann, - eine intensive Laserstrahlen-Quelle, die außen auf die Wand des optischen Resonators oder Spiegel-Reflektors eingebaut ist und von außerhalb durch eine kleine Öffnung oder optische Fenster ihre Laserstrahlen radial oder auf einer Ebene, die quer zu Luftströmungsrichtung liegt, in dem Innenbereich des Resonators oder Spiegel-Reflektors abgibt, die eine Laserstrahlen-Wand oder eine Art Laserstrahlen-Firewall bilden, welche die durch die Resonator- oder Spiegel-Reflektor-Öffnung strömenden Luftmassen direkt bestrahlt, die in der Lage ist, Krankheitserreger in die Luft in diesem Bereich unschädlich zu machen oder diese zu neutralisieren, - ein Lichtablenkelement oder eine Zylinder-Linse, welche die Laserstrahlen aus der Laserstrahlen-Quelle in Form einer Linie auf der Spiegelfläche des Reflektors projiziert, die quer zu LuftströmungsRichtung / Luftströmungs-Achse angeordnet ist, - eine Steuerung, die mit der Laserstrahlen-Quelle und mit der Stromversorgung gekoppelt ist, aufweist.
  2. Ventilator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle eine Laserdiode ist.
  3. Ventilator nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle oder die Laserdiode, Laserstrahlen mit einer Wellenlänge, die im UV-Bereich oder im sichtbaren Spektrum oder im Infrarot-Bereich sich befindet, emittiert.
  4. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Laserstrahlen-Abschirmung oder eine Lamellen- oder Ring-Lamellen-Konstruktion, die die Laserstrahlen außerhalb des Reflektors blockiert oder absorbiert, die die Luftströmung nicht behindert, ausgestattet ist.
  5. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor rund oval oder eckig oder in einer anderen Form gebaut ist, wobei die Laserstrahlen mehrmals zwischen den Reflektor-Innen-Wänden hin- und her reflektiert werden und dort im Innenbereich des Reflektors die Laserstrahlen-Wand bilden.
  6. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Lüfterdrehzahl-Mess-Sensor- oder Luftströmungs-Mess-Sensor-System, das die Strömungsgeschwindigkeit der Luftmassen durch den Reflektor in Echtzeit ermitteln kann, das mit der Steuerung der Laserstrahlen-Quelle verbunden ist und dadurch die Laserstrahlen-Intensität abhängig von der Luftströmungsgeschwindigkeit in Echtzeit automatisch regelt, ausgestattet ist.
  7. Ventilator nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er mit Hardware und Software ausgestattet ist, die eine präzise Korrelation zwischen Luftströmungs-Geschwindigkeit und der Laserstrahlen-Intensität der Laserdiode erstellt, die eine Inaktivierung der Viren ermöglicht, aber keine vollständige Viren-Zerstörung bewirkt.
  8. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Filter aus einem feinen Netz aus Metall oder ein Gitter aus Silber oder einen Wasser-Filter, der durch Umleitung des Luftstroms durch Wasser die Luft von Staubpartikeln filtert, der in einem Abstand von der Laserstrahlen-Wand eingebaut ist, aufweist.
  9. Ventilator nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlenablenk-Element, das ein Teil der Laserstrahlen aus dem Reflektor auf dem Filter richtet, oder eine zusätzliche Laserstrahlenquelle eingebaut ist, die auf dem Filter drauf gerichtet ist und dort die Krankheitserreger keimtötend bestrahlt.
  10. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Laserstrahlen zwischen 100 und 400 Nanometer oder genau 222 Nanometer beträgt.
  11. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelwand des optischen Resonators oder Spiegel-Reflektors mit einer schmutzabweisenden Beschichtung, die die Laserstrahlen nicht oder nur wenig absorbiert, ausgestattet ist.
  12. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt des Spiegel-Reflektors mit Innen-Spiegelwand, ein ringförmiger oder Hohlzylinder-Reflektor ist, der Retroreflektoren oder Retroreflexionselemente in seine Innenwand aufweist oder er ein Ring mit einer ringförmigen Linse, die im Querschnitt wie eine optische Prisma gebaut ist oder eine andere Form hat, die für totale Reflexion der Laserstrahlen geeignet ist, bei der auf einer Seite die Laserstrahlen eindringen und diese dann aufgrund des totalen Reflexions-Effekts auf der anderen Seite wieder austreten, um innerhalb des Reflektors in die ringförmigen Linse in dem Kreissektor gegenüber einzudringen, wobei die Laserstrahlen aus der Laserstrahlen-Quelle und die reflektierten Laserstrahlen zusammen eine Laserstrahlen-Wand bilden, die auf einer planparallelen Ebene, quer zu Luft-Strömungsrichtung angeordnet und innerhalb des Reflektors in seinen Innenraum liegen.
  13. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Laserstrahlen-Quelle eine Puls-Laserdiode ist oder die Laserstrahlen-Quelle mit einer Steuerung, die sie im Impulsbetrieb mit hoher Repetitionsrate versetzt, gekoppelt ist.
  14. Ventilator nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Repetitionsrate und Pulsbreite der Laserimpulse durch eine elektronische Steuerung regelbar sind oder durch einen elektronischen Regler einstellbar sind.
  15. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Funkschnittstelle und dazugehörigen Hardware, über die sie mit einem PC kommunizieren kann, ausgestattet ist.
  16. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Standventilator oder Tischventilator konzipiert ist oder in einem Fahrzeug beliebiger Art eingebaut ist oder Bestandteil eines Fahrzeug-Belüftungs-Systems oder einer Klima-Anlage ist.
  17. Ventilator nach einem der Patentansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Intensität-Regelung in dem Reflektor durch das Strömungs-Sensor-Mess-System oder durch den Drehzahl-Sensor, so eingestellt ist, dass unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der Luftmassen durch den Reflektor, kontinuierlich und lediglich eine präzise Viren-Inaktivierung, der in den Luftmassen oder Aerosolen befindlichen Viren, die den Resonator oder Reflektor passieren, erfolgt.
  18. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Dyson-Ventilator oder ein flügelloses Düsen-Ventilator mit dem Gebläse am Fuß des Ventilators und einer ringförmigen Düsen-Ummantelung ist, bei dem in die Ummantelung auf der Innen-Fläche der Reflektor mit Klarspiegel-Wand in Form des optischen Resonators eingebaut ist, in dem mindestens eine Laserdiode mit radiale Laserstrahlen-Richtung eingebaut ist, deren Laserstrahlen scharf gebündelt sind und in geometrischen Form einer Laserstrahlen-Linie, die eine Laserstrahlen-Wand oder eine Art Laserstrahlen-Firewall durch mehrfache Reflektionen zwischen den Klarspiegel-Wänden bildet, die die Luft-Öffnung der Ummantelung vollständig schließt, und eine Steuerung, die mit der Laserstrahlen-Quelle gekoppelt ist, aufweist.
  19. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Behälter gekoppelt ist, - der mit Pollen befüllbar ist, - der an einem Ende eine Lufteinlass-Öffnung aufweist, die mit einem Pollenfilter geschlossen ist, - eine Luftauslass-Öffnung aufweist, an der der Ventilator angebracht ist, der die Luft aus der Behälter-Lufteinlass-Öffnung durch die Pollen drin in dem Behälter einsaugt und diese mit Pollen vermischte Luft durch den Reflektor mit Laserstrahlenquelle und dort aufgebauten Laserstrahlen-Wand nach außen leitet.
  20. Ventilator nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter mit Pollen drin, ein Mixer oder ein Propeller, der die Pollen dort durch die Luft in dem Behälter wirbelt, ausgestattet ist.
  21. Ventilator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Annäherungs- oder Präsenzsensor oder IR-Sensor, der die Präsenz von Menschen in den Raum, wo der Ventilator sich befindet, für eine automatische Aktivierung ermitteln kann, ausgestattet ist.
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